黑龙江省哈尔滨市六校2023-2024学年高三上学期期末联考物理试题（原卷版+解析版）

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考生注意：
1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4、本卷命题范围：必修第一、二、三册，选择性必修第一、二册。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项是符合题目要求的，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 如图所示，从同一位置O点先后水平抛出甲、乙两小球，分别落在水平地面的A、B两点，乙球在B点与地面发生弹性碰撞，反弹后恰好也落在A点，忽略一切阻力。则（ ）
A. 两球质量一定相等
B. 两球落在A点的速度大小一定相等
C. 从O点到A点两球运动的时间一定相等
D. 甲、乙两球水平抛出的初速度大小之比为3∶1
2. 如图所示，A、B、C是孤立点电荷Q（未画出）所形成的电场中直线上的三个点，且C是AB的中点，C点也是直线上电场强度最大的点，将一个负点电荷q在该直线上移动时，发现在C点时电势能最小，则下列说法正确的是（ ）

A. Q是正电荷B. A、B两点的电场强度相同
C. A、B、C三点中，C点电势最低D. 将负点电荷q从A移到C电场力做负功
3. 如图所示，质量为m的小球甲用长为L的轻质绝缘细线悬挂在天花板上的A点，小球乙固定在绝缘天花板上的B点，两球均视为质点，带电量相等，甲静止时位于C点，已知A、B两点间的距离为，B、C两点间的距离为L，静电力常量为k，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）

A. 两球的电性相同
B. 细线的拉力大小为
C. 两球带电量都为
D. 若甲的电量变成，则需给甲施加竖直向下大小为mg的拉力，才能让甲仍静止在C点
4. 某兴趣小组成员做双缝干涉实验，用某单色光照射单缝，如图所示在屏上处出现第2级亮纹，仅改变双缝间距后，处出现第2级暗纹，则改变后双缝间距是原来的（ ）

A. 倍B. 倍C. 倍D. 倍
5. 如图所示，坐标原点O左右两边的介质不同，P、Q为两列波的波源，两波源同时起振，某时刻，两列波分别沿x轴传播到点M（－9，0）、点N（3，0），则下列说法正确的是（ ）

A. 两列波的起振方向相反
B. 两列波的波动频率相同
C. 两列波在x＝－3.5cm处相遇
D. 两列波在x轴负半轴叠加能形成稳定的干涉图样
6. 一根轻质细线一端系一可视为质点的小球，小球的质量为m，细线另一端固定在一光滑圆锥顶上，如图甲所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，线的张力T随变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 细线的长度为B. 细线的长度为
C. 细线的长度为D. 细线的长度为
7. 2023年6月7日，力箭一号遥二运载火箭采取“一箭26星”方式，将搭载的试验卫星顺利送入预定轨道。如图所示，甲、乙两颗质量相等的人造卫星绕地球逆时针运动。甲的轨道III为圆形，乙从圆轨道I到椭圆轨道II要在S点点火加速，做离心运动，S、P两点为椭圆轨道长轴两端，Q点为轨道II与III的交点。已知轨道III的半径与轨道II的半长轴相等，不计卫星在变轨过程中的质量变化，则（ ）

A. 甲在轨道III上运行周期大于乙在轨道II上运行周期
B. 甲在Q点的动能小于乙在S点的动能
C. 从S到P和从P到S两过程地球对乙做的功相同
D. 相等时间内，甲与地心连线扫过的面积一定等于乙与地心连线扫过的面积
8. 2023年夏我国电源供给中，风电、光伏等清洁能源占到近三成，成为电力可靠供应的重要保障。某风力发电机的输出电压为，用户得到的电功率为，用户得到的电压是，输电线的电阻为，输电线路如图所示。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的，变压器均视为理想变压器，已知降压变压器副线圈的匝数为55匝，则下列说法正确的是（ ）
A. 发电机的输出功率为
B. 通过输电线的电流为
C. 升压变压器副线圈匝数是原线圈匝数的3倍
D. 降压变压器原线圈的匝数为3525匝
9. 如图所示，两平行倾斜导轨与水平导轨平滑连接，倾斜导轨光滑、水平导轨粗糙，导轨电阻不计。质量为的金属棒静止在离倾斜导轨底端足够远的水平导轨上，棒与导轨垂直，水平导轨处在方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。质量为的金属棒与距水平导轨高为处由静止释放。已知两金属棒的电阻均为，两导体棒与水平导轨的动摩擦因数均为，导轨宽度为，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）

A. 金属棒沿斜导轨下滑过程机械能守恒
B. 金属棒下滑过程，因回路面积变小，故磁通量变小
C. 金属棒进入水平导轨后，金属棒做加速度减小的加速运动
D. 金属棒整个运动过程中，两金属棒产生的焦耳热小于
10. 如图甲所示，质量为的物块放在静止于粗糙水平面上的长木板上，从时刻起物块受到水平向右的外力，此外力变化规律如图乙所示，物块与长木板之间的摩擦力f随时间变化的规律如图丙所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A. 物块与长木板之间的动摩擦因数为0.1B. 长木板的质量为1kg
C. 时，物块的速度大小为D. 长木板与地面之间的动摩擦因数为0.02
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 如图所示，将一轻质弹簧左端固定放置在粗糙程度均匀的水平桌面上，然后从弹簧原长位置开始向左依次标记“0”、“1”、“2”、“3”、“4”五个位置，再用两个由同种材料制作的物块将弹簧右端分别压至“1”、“2”、“3”、“4”位置由静止释放，测量出物块每次停止运动时的位置到释放点的距离，得到数据如下表：

（1）从同一位置由静止释放，质量大的物块向前滑行的最大距离较__________（填“大”或“小”）。
（2）根据表中数据可知，物块的质量为__________（保留一位有效数字）。
（3）若将“0”、“1”、“2”、“3”、“4”五个相邻位置间的距离设为，已知弹簧在弹性限度内，弹性势能的大小与弹簧形变量的二次方成正比，则根据上表数据可知，大小关系为__________（填“近似相等”“依次增大”或“依次减小”）。
12. 某实验小组测金属丝电阻率，在测未知电阻Rx时，先用多用电表进行粗测，后采用“伏安法”较准确地测量未知电阻。
（1）先用多用表的欧姆挡“1”挡按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数应记为_________Ω。

（2）用螺旋测微器测量金属丝直径，其中一次测量的示数如图乙所示，则该次金属丝直径的测量值d=________mm。
（3）实验室提供的器材如下：
A．待测电阻Rx的金属丝； B．电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）；
C．电流表A2（量程0~3A，内阻约0.01Ω）； D．电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ）；
E．电压表V2（量程0~15V，内阻约20kΩ）； F．滑动变阻器R（0~20Ω）；
G．电源E（电动势为3.0V，内阻不计）； H．开关、若干导线.
为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选_________（填“B”或“C”），电压表应选________（填“D”或“E”）。
（4）根据所选用的实验器材，应选用电路图_________（填“丙”或“丁”）进行实验。

（5）通过测量可知，金属丝接人电路的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ=___________。
（6）本实验在测量电阻时，由电压表或电流表的内阻引起的误差属于___________误差。将电压表或电流表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表内阻所引起的这种误差。在未消除该误差时本实验电阻丝的测量阻值为R，若已知电压表的内阻为RV，电流表的内阻为RA，那么消除该误差后，电阻丝的阻值Rx=___________。
13. 如图所示，“水滴型”透明体其纵截面由等边三角形和半圆形组成，三角形的三个顶点分别为，边长为。一束平行于边的光线入射到边上，只有区域的光线能够射入半球体，长度等于，不考虑反射，。求：
（1）该透明介质的折射率；
（2）折射光线在半球体中传播的最长时间。

14. 如图所示，平面直角坐标系第一象限内存在垂直纸面向外的有界匀强磁场，磁场边界为边长为的等边三角形点坐标为；在第二象限存在沿轴正方向的匀强电场，电场强度大小为。一质量为，电荷量为的粒子从电场中的（值不确定）点处由静止释放，当时，粒子经磁场偏转后恰好垂直轴飞出磁场，不计粒子重力，求：
（1）匀强磁场磁感应强度的大小；
（2）若要求粒子从边飞出，当取最大值时，粒子在磁场中运动轨迹所对圆心角余弦值；
（3）满足第（2）问的粒子释放时其横坐标的值。

15. 如图所示，半径为L的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的最低点与长为L的水平传送带左端A水平相切，传送带沿顺时针转动的速度为（），传送带的右端B紧靠等高的光滑水平面，质量为m的滑块b静止在水平面上，离右边的竖直墙距离为L。质量为3m的滑块a从轨道上的最高点由静止释放沿圆弧面滑下，当a滑到传送带右端时刚好与传送带共速，a滑上水平面后与b发生弹性碰撞，b与墙碰撞前后速度等大反向，不计滑块的大小，重力加速度为g，求：
（1）滑块a与传送带间动摩擦因数；
（2）滑块a第一次通过传送带，带动传送带的电动机额外多做的功；
（3）在滑块a、b第一次和第二次碰撞的时间间隔内，滑块a运动的距离。